汽車變速箱

汽車變速箱

汽車變速箱(Transmission)在汽車中常稱為“變速箱”;在工業機械中常稱為“變速機”,是進行機械動力轉換的機械或液壓設備。

基本介紹

  • 中文名:汽車變速箱
  • 外文名:Transmission
  • 常稱為:變速箱
  • 目的:進行機械動力轉換
基本介紹,原理,功用,分類,傳動比,操縱方式,常見機器,手動變速器,自動變速器,手自一體,無極變速器,DSG變速箱,序列變速器,注意事項,保養,其他信息,

基本介紹

變速器(transmission)是汽車傳動系統的主要組成之一。汽車的實際使用情況非常複雜,如
汽車變速箱
起步、怠速停車、低速或高速行駛、加速、減速、爬坡和倒車等,這就要求汽車的驅動力和車速能在相當大的範圍內變化,而目前廣泛採用的活塞式發動機的輸出轉矩和轉速變化範圍較小。為了適應經常變化的行駛條件,同時使發動機在有利的工況下(功率較高、油耗較低)工作,在傳動系統中設定了變速器。
汽車變速箱

原理

每個檔位都有不同傳動比,相當於小齒輪與大齒輪的嚙合能產生不同的轉速,低速行駛時用低傳動比(3檔及以下),大軸轉速低於發動機轉速,根據公式P=FV,可獲得更大的驅動力,高速時用高傳動比(4檔及以上),大軸轉速高於發動機轉速,降低牽引力獲得更高速度,切檔位即選擇不同尺寸的齒輪和大軸的齒輪嚙合。

功用

①改變傳動比,擴大驅動輪轉矩和轉速的變化範圍,以適應經常變化的行駛條件,同時使發動機在有利(速度較高而油耗較低)的工況下工作;
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②在發動機旋轉方向不變情況下,使汽車能倒退行駛;
③利用空擋,中斷動力傳遞,使發動機能夠起動、怠速,並便於變速器換檔或進行動力輸出。

分類

變速器是由變速傳動機構和操縱機構組成,需要時,還可以加裝動力輸出器。在分類上有兩種方式:按傳動比變化方式和按操縱方式的不同來分。

傳動比

有級式變速器 是目前使用最廣的一種。它採用齒輪傳動,具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同,有軸線固定式變速器(普通變速器)和軸線旋轉式變速器(行星齒輪變速器)兩種。目前,轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔,在重型貨車用的組合式變速器中,則有更多檔位。所謂變速器檔數即指其前進檔位數。
無級式變速器 其的傳動比在一定的數值範圍內可按無限多級變化,常見的有電力式和液力式(動液式)兩種。電力式無級變速器的變速傳動部件為直流串激電動機,除在無軌電車上套用外,在超重型自卸車傳動系中也有廣泛採用的趨勢。動液式無級變速器的傳動部件為液力變矩器。
綜合式變速器 是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器,其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的範圍內作無級變化,目前套用較多。

操縱方式

強制操縱式變速器 是靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。
自動操縱式變速器 其傳動比選擇和換檔是自動進行的,所謂“自動”,是指機械變速器每個檔位的變換是藉助反映發動機負荷和車速的信號系統來控制換檔系統的執行元件而實現的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。
半自動操縱式變速器 有兩種型式:一種是常用的幾個檔位自動操縱,其餘檔位則由駕駛員操縱;另一種是預選式,即駕駛員預先用按鈕選定檔位,在踩下離合器踏板或鬆開加速踏板時,接通一個電磁裝置或液壓裝置來進行換檔。

常見機器

手動變速器

(MT)
手動變速器,也稱手動擋,即用手撥動變速桿才能改變變速器內的齒輪嚙合位置,改變傳動比,從而達到變速的目的。踩下離合時,才可撥動變速桿。如果駕駛者技術好,裝手動變速器的汽車在加速、超車時比自動變速車快,也省油。
手動變速器手動變速器

自動變速器

(AT)
自動變速器,利用行星齒輪機構進行變速,它能根據油門踏板程度和車速變化,自動地進行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。
一般來講,汽車上常用的自動變速器有以下幾種類型:液力自動變速器、液壓傳動自動變速器、 電力傳動自動變速器、有級式機械自動變速器和無級式機械自動變速器等。其中,最常見的是液力自動變速器。液力自動變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統構成,主要包含自動離合器和自動變速器兩大部分。它能夠根據油門的開度和車速的變化,自動地進行換擋。
液力自動變速器液力自動變速器
電子控制自動變速器通常由液力變矩器、行星齒輪變速系統、換擋執行器、液壓操縱系統、電子控制系統五部分組成。

手自一體

(Tiptronic)
手動/自動一體化變速箱,手動/自動可自由轉換,自動調節發動機轉速和擋位,同時擁有手動變速箱的駕駛樂趣和自動變速箱的便利性。它除了具有自動變速箱的D、3、2擋位外,只要把排擋桿推往左邊,即可以上下撥動完成進、退擋。此時駕駛員可以隨意選擇擋位,不受限於自動系統的自動擋位選擇,為了避免錯誤換擋所造成的發動機損傷,Tiptronic系統即使在手動模式下操作,若發動機轉速過高而駕駛員仍未換擋,電腦將適時介入執行換擋;相反,駕駛員在不適當的發動機轉速下換擋,電腦也會立刻作出判斷,避免對車造成損傷。
Tiptronic變速器由德國保時捷車廠在911車型上首先推出,它可使高性能跑車不必受限於傳統的自動擋束縛,讓駕駛者也能享受手動換擋的樂趣。此型車在其擋位上設有“+”、“-”選擇擋位。在D擋時,可自由變換降擋(-)或加擋(+),如同手動擋一樣,其實還是自動檔。
駕駛者可以在入彎前像手動擋般地強迫降擋減速,出彎時可以低中擋加油出彎。 現在的自動擋車的方向盤上又增加了“+”、“-”換擋按鈕,駕駛者就能手不離開方向盤加減擋。

無極變速器

(CVT)
CVT(Continuosusly Variable Transmission)技術即無級變速技術,它採用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力,可以實現傳動比的連續改變,從而得到傳動系與發動機工況的最佳匹配。常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器(VDT-CVT)。
CVTCVT
自動變速器是為了簡便操作、降低駕駛疲勞而生的,按齒輪變速系統的控制方式,它可以分為液控液壓自動變速器和電控液壓自動變速器;按傳動比的變化方式又可分為有級式自動變速器和無級式自動變速器。因此,無級變速器實際上是自動變速器的一種,但它比常見的自動變速器要複雜得多,技術上也更為先進。
無級變速器與常見的液壓自動變速器最大的不同是在結構上,後者是由液壓控制的齒輪變速系統構成,還是有擋位的,它所能實現的是在兩擋之間的無級變速,而無級變速器則是兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的,比傳統自動變速器結構簡單,體積更小。另外,它可以自由改變傳動比,從而實現全程無級變速,使車速變化更為平穩,沒有傳統變速器換擋時那種“頓”的感覺。

DSG變速箱

DSG(Direct Shift Gearbox)中文表面意思為“直接換擋變速器”,DSG變速器與一般的變速系統不同,它是基於手動變速箱,而不是自動。手動要比自動的效率高很多,而DSG除了同時擁有手動的靈活和自動的舒適外,更能夠提供無間斷的動力輸出。傳統的手動變速器在踩下離合的時候,動力的輸出就出現了間斷,而普通的自動變速箱也不是沒有離合,而是離合改由電腦控制,在換擋的時候也會出現動力中斷的問題。
DSG變速箱DSG變速箱
而DSG變速器內有兩台自動控制的離合,在某一檔位時,離合器1結合,一組齒輪咬合輸出動力,在接近換擋時,下一組的齒輪已被預選,而與之相聯的離合器2仍處於分離狀態;在換入下一擋位時,處於工作狀態的離合器1分離,將使用中的齒輪脫離動力,同時離合器2咬合已被預選的齒輪,進入下一檔。在整個換擋期間兩組離合輪流工作,確保最少有一組齒輪在輸出動力,令動力沒有出現間斷的狀況。

序列變速器

序列變速箱(AMT)是在傳統的手動齒輪式變速器基礎上改進而來的;它揉合了AT和MT兩者優點的機電液一體化自動變速器;AMT既具有普通自動變速器自動變速的優點,又保留了原手動變速器齒輪傳動的效率高、成本低、結構簡單、易製造的長處。它是在現手動變速器上進行改造的,保留了絕大部分原總成部件,只改變其中手動作業系統的換檔桿部分,生產繼承性好,改造的投入費用少,非常容易被生產廠家接受。
序列變速器序列變速器
不過AMT變速箱並非完美的,AMT變速箱最大的缺點就是換擋舒適型不佳,且在換擋過程中產生動力中斷,使得換擋過程中極速性能不好。

注意事項

車由於在城市道路開起來方便,其占有率正在不斷提高,但自動變速箱比較“嬌氣”,使用多年後,容易出故障。
變速箱的維修是整車修理中最為複雜的系統。一個新的變速箱少則上萬元,多則10多萬元。由於車主對維修知識所知甚少,一般小型修理店都喜歡進一些廉價的變速箱來欺騙車主。廣州等地的一些經銷商常從國外進一些舊車或報廢車上的變速箱,噴漆翻新後低價賣給內地的一些修理廠,這種翻新變速箱在杭州市場上也經常出沒,如果不加注意,很容易被用到了自己的愛車上。
除了用翻新變速箱蒙蔽車主,變速箱的維修費用也是相對混亂。業內人士表示,由於更換新變速箱費用很高,許多消費者選擇維修,但事實上,很多變速箱的故障連一些4S店也無力修理。由於維修的難度加上這一塊對消費者還是盲區,修理方往往隨意報價。同樣的問題這裡是4000元,換個地方可能就成了8000元。
提醒:車主一定要到有大批專業技師和擁有原廠的全套配件和工具的修理廠去維修,才能保證變速箱的維修質量。

保養

掌握好更換自動變速箱油的周期
自動變速箱內部控制機構非常精密,配合間隙小,所以大部分自動變速箱換油周期一般為兩年或4~6萬公里。在正常使用的過程中,變速箱油的工作溫度一般在120攝氏度左右,因此對油品的質量要求很高,還必須保持清潔。其次,變速箱油使用時間長了以後會產生油垢,有可能會形成油泥,會加大各摩擦片和各部件的磨損,而且還影響系統油壓,使動力傳遞受到影響。第三,髒油中的油泥會使各閥體中閥體的移動不暢,油壓控制受影響,從而使自動變速箱出現異常。
正確地更換變速箱油
目前較好的換油方法是動態換油,採用專用的變速箱清洗設備,在變速箱運轉的過程中,將舊油充分循環,排放乾淨後再加入新的變速箱油,從而使換油率高達90以上,保證良好的換油效果。
自動變速箱油液位是否正常
自動變速箱油的檢查方法與發動機機油不一樣,發動機機油在冷車狀態下檢查、而變速箱油是需要將油預熱到50℃左右,再將擋位桿在各擋位停留2秒鐘後置於停車擋,此時油尺正常油麵應位於最高與最低線之間,如不夠,應及時添加相同品質的油品。

其他信息

科學合理地選配變速箱,是保證車輛安全經濟行駛的重要條件。如何為一台既定的車選配變速箱,專家建議要從如下幾個方面考慮:
一是從發動機方面考慮。所選定的變速箱要與發動機的扭矩相匹配。現在普遍存在一個誤區,許多人在發動機不變的情況下,認為變速箱的扭矩愈大愈好,其實這不僅無為的增加了配置成本,還會因為油耗增加而加大了運行成本。一般來講,“小馬拉大車”或“大馬拉小車”都是不可取的。
所選定的變速箱要與發動機相應的安裝尺寸相一致。這有四個問題:變速箱的一軸軸徑要與離合器牙盤的內徑相一致;離合器規格在與變速箱上所帶離合器殼相一致;發動機的離合器殼的孔有椎12~10.8mm和Φ12~12.5mm兩種,選購變速箱時也需注意;同樣級別的發動機,不同廠家在離合器上設計的變速箱一軸前軸承位可能有所不同,因此變速箱一軸軸長(即軸伸)也相應的所不同。
二是從車輛用途方面考慮。是裝自卸車還是裝平板車,是多在山區行駛還是多在平原地區行駛,對於自卸車或是多在山區行駛車輛,最好選用不帶超速擋且一擋速比較大(是速比大,而非行駛速度大)的變速箱,這樣對於發動機和變速箱的使用壽命都有好處;但是如果是裝平板車,就最好選用帶超速擋且一擋速比較小的變速箱,這樣跑得快經濟效率高。
三是從駕駛室結構方面考慮。駕駛室有平頭和尖頭之分,變速箱與之相適應的也有遠距離(即通過軟軸連線)操作和直接操作。對遠距離操作變速箱而言,又分操作軸左置和右置(即從後向前看,頂蓋的操作軸是在左還是在右),對同一種置向,又有選擋臂近連線與遠連線之分,在選購變速箱時都要搞清楚。
四是從制動方式上考慮,分手剎和斷氣剎兩種。現在大有以斷氣替代手剎的趨勢。
五是從傳動軸類型上考慮,為了與傳動軸順利連線,變速箱的輸出突緣分153突緣、145突緣、140突緣、等距四孔突緣、等距八孔突緣(即杭齒突緣)等。
六是從後橋速比上考慮。後橋速比不同,與之相配合的變速箱的里程錶速比也不同,否則,速度表、里程表所反映的速度和里程就不實了。批量裝車,必須根據發動額定轉速、後輪直徑、後橋速比準確計算出里程表齒輪的速比,選用相應的變速箱,維修更換則必須選用原型號的變速箱。

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